含硅表面活性剂方案.ppt

2 0 1 4 2015.5.27 目录 1 2 3 简介 起自有机硅化合物——聚硅氧烷 20 世纪60 年代——有机硅表面活性剂开始应用于工业 80年代后——开始大规模快速全面发展 过去用于非水体系，近年来关注水体系的应用 独特的结构具有独特的性能——表面活性和硅的作用 有机硅表面活性剂在许多领域获得了广泛应用,如:聚氨酯匀泡剂、涂料助剂、纺织助剂、日化助剂、造纸助剂、油田化学品、煤炭去水剂、农业化学品等。 简介 含硅表面活性剂以聚硅氧烷为其疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个含硅极性基团而构成的一类表面活性剂，一般是以聚硅氧烷为疏水基，聚醚链、羧基和磷酸基等极性基团为亲水基，一般结构式： 1 2 3 分类与合成 4 分类与合成 1 若R基团中含有烷基季铵化合物、酰胺基季铵化合物和咪唑啉衍生物季铵化合物等结构单元，成为阳离子有机硅表面活性剂。阳离子型聚硅氧烷季铵盐表面活性剂应用最广泛。 分类与合成 1 式中X 为卤素,，R为烷基或烷氧基。反应一般在苯、甲苯、丙酮或四氯化碳等惰性溶剂中进行。也可用含碳官能团有机硅氧烷与有机胺反应来合成阳离子型表面活性剂。 分类与合成 2 当R基团中含有磷酸酯盐、硫酸盐、羧酸盐、磺酸盐以及磺基琥珀酰胺酯等结构单元时，称为阴离子有机硅表面活化剂。当R为下图结构时，称为阴离子型聚硅氧烷磷酸酯盐表面活性剂 分类与合成 2 此反应利用了次甲基氢的活性以及水解后丙二酸受热脱羧的特性.引入羧基后的含硅烷及硅氧烷化合物不仅本身可用作阴离子表面活性剂, 更可由此引入含酞胺等其他有机硅表面活性剂。 分类与合成 当R基团中含有聚醚、烷醇酰胺、酯、糖苷等单元，则为非离子表面活性剂性质。其中，聚醚有机硅表面活性剂应用最多，如： 3 分类与合成 3 非离子型有机硅表面活性剂的合成主要是在疏水性的聚硅氧烷的侧链或链端引人亲水基团, 最常用的方法是硅氢加成法和缩合法。 分类与合成 4 主要有甜菜碱型，氨基酸型等。 两性离子型有机硅表面活性剂的主要特点是更加温和、更易配伍，广泛用于个人护理洗发剂中。 分类与合成 4 性质及应用 （1）有机硅表面活性剂的界面性能 由于有机硅表面活性剂的主链是柔软的Si—O键，既不亲水，也不亲油，所以可用于水溶液和普通碳氢表面活性剂的非水介质。 另一方面，有机硅表面活性剂以甲基排列在界面上，可使表面张力降至20 mN／m左右。 性质及应用 （2）有机硅表面活性剂的超润湿性与展扩性能 有机硅表面活性剂不但能降低油/水界面的界面张力,同时还可能在低能疏水表面(如聚苯乙烯表面)润湿扩展,这一能力称为“超润湿性”或“超铺展性”。这种现象被认为是在溶液中存在特殊的表面活性剂聚集体。它的浸润性能与其水溶液的表面张力、其憎水基的结构、亲水基的结构、链长及其相互之间的平衡因素等有关，在实际应用中常作为消泡剂和润湿剂。 性质及应用 （3）热稳定性好，具有生物惰性，环境友好的已有的实验研究表明，有机硅材料具有无毒害副作用、生物安全、环境友好的特点。硅氧烷表面活性剂在生理上也是非常惰性的，因此作为化妆品、洗涤剂、农用添加助剂使用时，具有很好的安全性，不会造成环境污染。 性质及应用 有机硅表面活性剂的应用有机硅表面活性剂与一般的烃类表面活性剂一样, 具有润湿、分散、乳化、渗透及增容等性质, 还因其具有低表面张力, 易在极性表面展布, 生理隋性、耐气候性及耐高低温等特点, 使其在纺织、化妆品、塑料、食品、橡胶、涂料、医药、石油化工等领域有着广泛的用途和应用前景。 性质及应用 有机硅表面活性剂在纺织工业中主要用于织物的后整理。如作防水剂、柔软剂、抗静电剂、防熔融整理剂、卫生整理剂、消泡剂、润滑剂以及防缩皱剂等。 如季铵盐类阳离子型有机硅表面活性剂用于纤维制品的卫生整理, 具有很好的杀菌、防霉作用, 并且安全耐久。 （1）在纺织工业方面的应用 性质及应用 有机硅表面活性剂在聚氨酯泡沫塑料生产过程中, 如体系分散、气泡生长、气泡稳定及气室开放等起重要作用, 是一种很好的聚氨酯泡沫塑料的稳泡匀泡剂。利用其表面活性, 可以造聚氨酯软泡、硬泡、半硬泡及高回弹性泡沫等。 （2） 在塑料工业上的应用 性质及应用 有机硅表面活性剂因其低的表面张力和适宜的粘度, 有利于化妆品在肌肤和毛发表面扩散, 能提高化妆品在皮肤上的保湿性和滞留性, 又可保持皮肤的正常透气;也能赋予头发光泽、易梳理、平滑利落、抗静电和柔软感。 （3）在化妆品上的应用 性质及应用 有机硅表面活性剂主要可以作为皮革中加脂剂和柔软剂，是因为它良好的润滑性能和防水性能。它与油脂接枝共聚制备的有机硅加脂剂解决了含硅表面活性剂易向外迁移的问题且减少了加脂剂的用量，降低了成本。 （4）皮革化学品中的应用 扩展 有机硅表面活性剂 双子表面活性剂 含